Kapitel 34: Neurogenetik

34.4.1.2 Opsine in Invertebraten

Aufgrund der hohen Sequenzähnlichkeit zwischen verschiedenen Opsinen ist es relativ einfach, durch PCR oder Hybridisierungsexperimente Opsin-Gensequenzen von verschiedenen Organismen zu isolieren. Drosophila melanogaster war auch hier einer der ersten Modellfälle. Drosophila besitzt, wie auch höhere Organismen, mehrere Opsin-Gene, die rezeptorzellspezifisch exprimiert werden und auch unterschiedliche spektrale Empfindlichkeiten aufweisen; Farbensehen ist auch bei niederen Tieren von Bedeutung (z.B. UV-empfindliche Rezeptoren zur geografischen Orientierung bei Bienen). Untereinander weisen diese Opsine eine Ähnlichkeit in der Größenordnung von 30% auf, was auf einen gemeinsamen Ursprung hinweist.

Wie bereits im Abschnitt 34.3.2 angesprochen, sind zahlreiche Gene, die bei der Bildung und Differenzierung von Photorezeptoren exprimiert werden, bei Fliegen, Tintenschnecken und Säugetieren funktionell homolog. Insbesondere scheinen Gene am Anfang (z.B. Pax-6) und am Ende (Opsin-Gene) der zu Augen führenden Genkaskaden konserviert zu sein. Während somit über den monophyletischen Ursprung des Systems "Photorezeption" kaum noch Zweifel bestehen, darf nach dem Mechanismus gefragt werden, wie morphologisch so unterschiedliche Augentypen wie das Komplexauge und die Linsenaugen der Cephalopoden und Wirbeltiere gebildet wurden. Walter Gehring hat vorgeschlagen, daß Organsysteme durch die Rekrutierung neuer Gensysteme zwischen die "master control Gene" (z.B. Pax-6) und die Effektorgene (z.B. Opsin-Gen) evolvieren. In verschiedenen Tierstämmen können dann ähnliche Ziele auf verschiedenen Wegen durch konvergente Evolution erreicht worden sein.

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